LES PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DU SOL RELIEES A SON APTITUDE CULTURALE

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Action de la matière organique sur le système sol – plante :

Les actions de la matière organique sont surtout évidentes pour les parcelles pluviales par opposition aux parcelles submergées (Hesse P.R – IRRI., 1984).
L’apport de matières organiques n’agit pas directement sur les plantes mais plutôt sur leur support qu i est le sol. Sur ce dernier, l’action la plus évidente de la matière organique concerne ses propriétés physiques : la matière organique sous sa forme humique favorise la structuration du sol, elle accroît sa macroporosité et de ce fait, améliore sa capacité de rétention en eau, favorise l’enracinement des cultures qui résisteront mieux à la sècheresse (Hesse P.R.- IRRI, 1984), une des manifestations de la variabilité climatique.
Par ailleurs, l’extériorisation des effets de la matière organique résulte de son interaction avec lesfacteurs de production, le climat et la plante (GRET, 1979) : par exemple, en année pluvieuse, l’effet de la matière organique sur la capacité de rétention en eau du sol ne se fera pas sentir tandis qu’il peut effacer un déficit hydrique en année sèche.
Concernant les propriétés chimiques des sols, la décomposition de la matière organique fournit la plupart des éléments minéraux indispensables à la nutritionde la plante par minéralisation (Hesse P.R.- IRRI, 1984). Pour les systèmes à base de céréales ou céréales-légumineuses, l’obtention et le maintient d’un rendement élevé dépend étroitement des pratiques defrtilisation organique ou organo-minérales et des niveaux de stocks organiques du sol (Feller C., 1995). Ainsi, les restitutions organiques s’accompagnent toujours d’une amélioration de rendement sur le long terme, les réponses étant variable suivant les stades d’évolution de la matière organique et les différentes espèces et variétés cultivées.
Dans les sols acides, l’humification est lente, les produits en sont acides, ont tendance à migrer et leur coloration vire vers le brun clair ou vers le gris ; ces considérations sont d’autant plus accentuéesque les sols sont plus acides (Gaucher G., 1968).

Dynamique de l’évolution de la matière organique :

L’évolution de la matière organique concerne les réactions de minéralisation et d’humification dont les agents sont les organismes du sol. Ces réactions sont sous l’influence, entre autres de la température et de l’état d’humidité du sol, facteurs qui conditionnen les activités de ces organismes (GRET, 1979). La détermination du coefficient de transformation en humus d’une unité de matière végétale brute appelé coefficient isohumique, permet d’obtenir la quantité de matière végétaleapporterà au sol pour maintenir un niveau donné d’humus GRET,( 1979). Le coefficient isohumique a une valeur comprise entre 0 et 1. Ainsi, plus ce coefficient est élevé, plus l’amendement organique sera stable dans le sol. Le tableau qui suit montre les coefficients isohumiques de quelques types d’amendements organiques exprimés suivant leur teneur en matière sèche : Tableau 1: coefficient isohumique
Dans la pratique, le raisonnement de la quantité d’amendement organique à apporter se fait comme suit : en général, 300 à 1200kg d’humus selon le taux de matières organiques initiales, est minéralisé annuellement dans les sols sous cultures et cette vitesse de minéralisation de l’humus diffère suivant les facteursdu milieu (GRET, 1979). A titre d’exemple, si la perte d’humus à compens er est de 1200kg/an par le biais de compost végétaux contenant 50% de matière sèche etavec un coefficient isohumique de 0,3, la quantité d’humus fournie par une tonne de ce compost sera de 1000kg×0,5×0,3 = 150kg. Ainsi, l’apport en compost nécessaire pour compenser les 1200kg de perte d’humus serait de 8 tonnes par an.

Classification des sols selon leurs teneurs en matières organiques :

Le tableau qui suit présente une classification desstatuts organiques du sol : Tableau 2 : propriétés des sols selon leur teneur ne matières organiques

Les pratiques culturales affectant les propriétésdes sols :

La pérennisation de l’agriculture face aux contraintes du milieu nécessite l’amélioration des systèmesde culture. Ceci passe dans la plupart des cas par l’étude et la modification des étapes de l’itinérairetechnique, condensée sous le terme de « mode de gestion » (Bergeret P. et al., 1994). Ainsi, les façons culturales tiennent une place importante dans le succès de la production végétale et car elles influent sur les ropriétés des sols par les travaux de préparation et la gestion de la fertilité.

Les pratiques culturales en riziculture aquatique :

En riziculture aquatique, les labours de fin de cycle et de début de cycle, le piétinage et dans une moindre mesure, le sarclage mécanique sont les pratiques de restitution les plus élémentaires qui permettent l’incorporation directe des résidus de récolte et de la végétation spontanée dans le sol.

Le labour de fin de cycle :

Il permet l’enfouissement des résidus de récolte etde la végétation spontanée après la moisson. La atiquepr du labour de fin de cycle conduit à la formation d’une épaisseur de terre labourée très motteuse et cheri en matières organiques. Ceci permet l’accumulation dans le sol d’une réserve en eau qui prévient un dessèchement important au cours de la saison sècheet permet une installation précoce des cultures.(GRET, 1979). Pour être efficace, l’enfouissement des résidusen fin de cycle doit être effectué tous les deux ans au moins et ce sont les céréales qui répondent au mieux à cette pratique ( GRET, 1979). Toutefois, les pailles peuvent abriter des parasites qui contamineraient la culture suivante. Le compostage permet de passer outre cet inconvénient car il dégage une chaleur létale ourp les micro-organismes, les insectes parasites et les semences d’adventices.
En riziculture aquatique, le transporte de la matière organique en décomposition sur les diguettes après mise en boue contribue d’année en année à appauvrirles rizières du fait de la perte en matières organiques engendrée (Dobelmann J.P., 1976).

Le piétinage:

Le piétinage est un travail de préparation du sol uiq peut remplacer le labour, mais généralement il ste effectué après celui-ci. C’est un facteur d’enrichissement de la rizière au même titre que le labourIl. est réalisé soit par des animaux, soit par des tracteurs ou des motoculteurs à roues cages.
Le principal avantage du motoculteur à roues cages est de réaliser un excellent travail d’enfouissement de la matière verte et de la paille, ainsi qu’un très bonmalaxage du sol (Dobelmann J.P., 1976). Néanmoins, un bon piétinage mécanique ne peut être exécuté quelesisol n’est ni trop fluide, ni trop dur. La présence d’une certaine épaisseur d’eau sur les rizières lors du piétinage assure le nettoyage des roues et elle est indispensable pour une décomposition rapide, de l’ordre de sept à huit jours, de la végétation écrasée (Dobelmann J.P., 1976). Toutefois, les parcelles de taille inférieure à 4 ou 5 ares ne conviennent pas pour le piétinage mécanique car les nombreuses manœuvres engendrées détruiront le nivellement des rizières (Dobelmann J.P., 1976).
Les effets de l’affinage sur les propriétés physiques du sol se manifestent par une diminution de la taille de la porosité. De ce fait, sur rizières submergées,esl échanges gazeux entre le sol et l’atmosphère sont restreints, et la teneur en CO2 du sol peut devenir toxique pour le riz si la quantité en matières organiques
non décomposées y est importante Sharma( P.K et De Datta S.K., 1985). Sur le long terme, la pratique de l’affinage peut conduire à la formation d’une semel le endurcie à partir de l’horizon non travaillé du sol (Sharma P.K et De Datta S.K., 1985).

Les pratiques culturales en culture pluviale :

Le labour de début de cycle :

La végétation spontanée apparue sur les parcellesendantp la saison sèche constitue un apport de matière organique qui sera enfouie par le labour de début de cycle. Un semis précoce n’est pas envisageable pour ceux qui pratiquent ce type de labour. En effet, du fait du caractère récent de l’enfouissement de lamatière organique par rapport à la mise en place des cultur es, les risques de faim d’azote et de développement d’obstacles à la croissance racinaire sont élevés (GRET, 1979).

L’affinage du sol :

Les travaux d’affinage modifient principalement les propriétés physiques du sol. Cette opération est souvent négligée en culture pluviale alors qu’ellerevêt une importance particulière. Elle a deux buts essentiels : la préparation du lit de semis qui consiste à réduire les mottes du labour en éléments plus ou moins fins, facilitant ainsi la levée des semences, et la réduction du développement de la végétation adventice (Dobelmann J.P., 1980).
Un sol affiné a une capacité de rétention en eau evéeél : il sèche moins vite qu’un sol non affiné. Ainsi, les cultures qui y poussent souffrent moins de déficit hydrique. De plus, l’affinage permet de diminuer les pertes par percolation de l’eau et des nutriments, augmentant ainsi leur efficacité (Sharma P.K et De Datta S.K., 1985). Sur les tanety et baiboho, l’affinage se réalise après que les adventices germés par le labour atteignent une hauteur de 3 à 5cm. Le semis devrait avoir lieu immédiatement après cette opération.

Caractéristiques des variétés concernées par’ étudel :

Les variétés de riz :

Les variétés citées dans le tableau qui suit sontoutes des variétés aquatiques sauf le Mahavonjy etle B22 qui sont des variétés pluviales, et le Sebota qui ste polyaptitude.

Matériels et méthodes :

Le milieu d’étude :

La zone d’études est représentative de la région Alaotra Mangoro en termes de terroirs exploités, de systèmes de production et de systèmes de culture Andrianjanaka( F., 2008). Ceci a appuyé le choix de cette zone pour ce travail.

La situation géographique :

Les études ont été menées dans deux villages sitesdu projet A.C.C.A situés sur la rive Est du lac Alaotra, à savoir : Andranomena, situé au bord de la RN reliant Ambatondrazaka à Andilamena, et Amparihimpony, à l’Ouest d’Andranomena, situé en plein cœur de la plaine rizicole. Ces deux villages appartiennent à la commune administrative d’Ambatosoratra, dans le district d’Ambatondrazaka. Elle se situe à une altitud e de 750 à 890 m ; entre les latitudes 17°30’ et 17°3 2’ Sud et les longitudes 48°30’ et 48°33’ Est ( Annexe I).

Le milieu physique :

L’Alaotra est une dépression géologique datant du précambrien ayant une superficie de 1800 km². Sur la rive Est du lac, le substratum rocheux est composé de diverses roches cristallines basiques (gneiss, migmatites, granites d’origine précambrienne) ou sédimentaires et métamorphisées (schistes, grès) quiont subi en alternance plusieurs cycles d’orogenèse et d’aplanissement ( Bedoin F., 2006). Il appartient au système Vohibory, le système orogénique et métamorphique le plus récent de Madagascar.

Le climat :

Le climat de la région Alaotra de type tropical subhumide présente deux traits essentiels, qui sont deplus en plus marqués actuellement: d’une part, un contraste très net entre une saison fraîche et sèche et une saison chaude et pluvieuse et, d’autre part, une alternance très marquée entre années sèches et années pluvieuses, renforcée par de fortes irrégularitésansd la distribution des précipitations (Durand C. et Nave S., 2007). La moyenne annuelle de la pluviométrie varie entre 1000 et 1200mm (Tafa, 2001). Quant à la température, la moyenne annuelle tourne autour de 20°C, avec une amplitude thermique ne dépassant pas 12°C ( Andrianjanaka F., 2008). Pour la campagne 2008-2009 qui coïncide avec les travaux sur le terrain, la saison des pluies a commencé en octobre, alors que chaque année, la pluie ne tombe qu’en décembre, comme les paysans l’ont affirmé. La figure suivante montre ce fait : Figure 2 : comparaison de la pluviométrie de l’année en cours avec la moyenne de1930 à 2007
Source : auteur, Station CALA Ambohitsilaozana, station météo de l’ACCA Andranomena
La courbe en noire représente la moyenne pluviométrique mensuelle des années 1930 à 2007 et la courbe en rose représente la pluviométrie mensuelle correspondant à la campagne agricole étudiée (2008 – 2009). Sur ce graphe, le pic de la pluviométrie s’est déplacé vers la fin du mois de mars avec une période sèche entre fin février et la première décade du mois demars.
Les variations de la pluviométrie sur trente ans, de 1977 à 2007 sont détaillées enAnnexe VII.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE
1 LES PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DU SOL RELIEES A SON APTITUDE CULTURALE
1.1 LE PH
1.2 LA TEXTURE
1.3 LA MATIERE ORGANIQUE ET LE SOL
1.3.1 ACTION DE LA MATIERE ORGANIQUE SUR LE SYSTEME SOL – PLANTE
1.3.2 DYNAMIQUE DE L’EVOLUTION DE LA MATIERE ORGANIQUE
1.3.3 CLASSIFICATION DES SOLS SELON LEURS TENEURS EN MATIERES ORGANIQUES
2 LES PRATIQUES CULTURALES AFFECTANT LES PROPRIETES DES SOLS
2.1 LES PRATIQUES CULTURALES EN RIZICULTURE AQUATIQUE
2.1.1 LE LABOUR DE FIN DE CYCLE
2.1.2 LE PIETINAGE
2.2 LES PRATIQUES CULTURALES EN CULTURE PLUVIALE
2.2.1 LE LABOUR DE DEBUT DE CYCLE
2.2.2 L’AFFINAGE DU SOL
3 CARACTERISTIQUES DES VARIETES CONCERNEES PAR L’ETUDE
3.1 LES VARIETES DE RIZ
3.2 L’ARACHIDE
PARTIE II : PROBLÉMATIQUE, MATERIELS ET MÉTHODES
1 PROBLEMATIQUE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE
1.1 PROBLEMATIQUE
1.2 OBJECTIFS DE L’ETUDE
2 MATERIELS ET METHODES
2.1 LE MILIEU D’ETUDE
2.1.1 LA SITUATION GEOGRAPHIQUE
2.1.2 LE MILIEU PHYSIQUE
2.1.2.1 Le climat
2.1.2.2 Les différents terroirs
2.1.3 LE MILIEU HUMAIN
2.2 LES PARCELLES ETUDIEES
2.2.1 LE CHOIX DES PARCELLES
2.2.1.1 Les rizières basses
2.2.1.2 Les rizières hautes
2.2.1.3 Les baiboho
2.2.1.4 Les Tanety
2.3 LES MATERIELS DE MESURE ET D’ANALYSE
2.4 APPROCHE METHODOLOGIQUE
2.4.1 LES TRAVAUX SUR TERRAIN
2.4.1.1 Les enquêtes et le suivi des parcelles étudiées
2.4.1.2 L’échantillonnage de la biomasse
2.4.1.2.1 Estimation du rendement du riz
2.4.1.2.2 Estimation du rendement de l’arachide
2.4.1.3 L’échantillonnage du sol
2.4.2 LES TRAVAUX EN LABORATOIRE
2.4.2.1 Le traitement des échantillons de biomasse
2.4.2.2 Les analyses de sol
2.4.2.2.1 La granulométrie
2.4.2.2.2 Le pH
2.4.2.2.3 La spectrométrie ou M.I.R.S
2.4.3 LE TRAITEMENT DES DONNEES
2.4.3.1 Détermination de la performance des systèmes de cultures
2.4.3.1.1 L’indice de récolte (IR)
2.4.3.1.2 Le coût de production de la biomasse totale
2.4.3.1.3 Les productivités des systèmes de culture
2.4.3.1.3.1 La productivité des semences
2.4.3.1.3.2 La productivité des consommations intermédiaires (CI)
2.4.3.1.3.3 La productivité du travail
2.4.3.2 Les tests statistiques
2.5 LIMITES DU TRAVAIL
PARTIE III : RÉSULTATS ET DISCUSSIONS
1 EVALUATION DE L’APTITUDE CULTURALE DES SOLS
1.1 CARACTERISATION GENERALE DES PROPRIETES DES SOLS
1.1.1 LA TEXTURE
1.1.2 LE PH
1.1.2.1 Le statut acido-basique des parcelles
1.1.2.2 L’incidence du pH du sol sur la disponibilité des éléments nutritifs et les cultures
1.2 LE STATUT ORGANIQUE DES PARCELLES ETUDIEES
1.3 LES EFFETS DES PROPRIETES DES SOLS SUR LA PRODUCTION EN BIOMASSE DES CULTURES
2 LA PERFORMANCE DES SYSTEMES DE CULTURES
2.1 BIOMASSE RECOLTEE ET INDICE DE RECOLTE
2.2 RESIDUS DE CULTURE RESTITUABLES AUX PARCELLES
2.3 COUTS DE PRODUCTION DE LA BIOMASSE TOTALE
2.4 DETERMINATION DES SYSTEMES INTERESSANTS D’APRES LES CRITERES DE PERFORMANCES ET LES PROPRIETES DES SOLS
2.5 POSSIBILITE D’AMELIORATION DU STATUT ORGANIQUE DU SOL
3 CONTRIBUTION A L’ADAPTATION AU CHANGEMENT CLIMATIQUE DANS LA ZONE D’ETUDES
3.1 LES PREVISIONS RELATIVES AU CHANGEMENT CLIMATIQUE
3.2 RAPPELS SUR LA VULNERABILITE DES EXPLOITATIONS ET LA NECESSITE D’ADAPTATION A LA VARIABILITE CLIMATIQUE
3.3 UN FACTEUR DE DURABILITE DES SYSTEMES DE CULTURE : LE PHKCL DU SOL
3.4 LES PRATIQUES PRECONISEES POUR L’ADAPTATION A LA VARIABILITE CLIMATIQUE
CONCLUSION GÉNÉRALE
OUVRAGES CONSULTÉS
OUVRAGES CITÉS
WEBOGRAPHIE

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